高中物理动量定理综合题

一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0~t ₁时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t ₁=0.8 s；t ₁~t ₂时间段为刹车系统的启动时间，t ₂=1.3 s；从t ₂时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t ₂时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1 m。

（1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的 v- t图线；    

（2）求 t ₂时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；    

（3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及 t ₁~ t ₂时间内汽车克服阻力做的功；司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以 t ₁~ t ₂时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度）？

如图所示，长为l的轻绳一端系于固定点O，另一端拴一个质量为m的小球。将小球从O点正下方l/4处以一定的初速度v₀水平向右抛出。经过一段时间，绳被拉直，在极短的时间内小球的速度变为0，此后小球以O为悬点在竖直平面内摆动。已知绳刚被拉直时与竖直方向成60°角。求
①小球水平抛出时的初速度v₀。
②在绳被拉直的短暂过程中，悬点O受到绳拉力的冲量。

在离地20m高处，将一个质量为m=0.8kg的小球从离墙10m远处向墙平抛出去，在墙上落点B离地15m高.球经墙反弹后落地点D离墙8m远，求墙对球的冲量大小．球受墙作用力所做的功的大小．(g取10m/)

如图所示，固定在轻质弹簧两端，质量分别是=0.5kg,=1.49kg的两个物体，置于光滑水平面上,靠在光滑竖直墙上．现有一个m=0.01kg的子弹水平射入中(没有穿出)，使弹簧压缩而具有12J的弹性势能，再后都将向右运动，试求：

(1)子弹入射前的速度v；
(2)竖直墙对的冲量．
(3)运动过程中弹簧可具有的最大弹性势能．

一颗质量为m的子弹，沿水平方向射入一块质量为9m的木块，木块在子弹速度方向上的长度为d，试求：
(1)若木块牢牢固定，子弹以速度v水平射入，钻入d/2停下，则木块对子弹的阻力多大?(设子弹在木块中相对木块运动时所受阻力恒定)
(2)欲使子弹穿过木块，子弹刚水平射入木块的速度v1至少要多大?
(3)若木块固定，子弹以速度2v水平射入，则子弹穿过木块后的速度多大?
(4)在第(3)问的情况下，子弹穿过木块所用的时间是多长?
(5)若木块可在水平面上无摩擦地自由滑动，子弹水平射入的速度为v，则要经多长时间子弹将留在木块里跟木块相对静止?
(6)在第(5)问的情况下，子弹进入木块的深度是d的几分之几?

质量分别为=1kg和=2kg的小球A、B相距L=16m，若A球处于静止，B球受到一个短时的冲量I=6Ns的作用后，沿AB连线向远离A球方向运动，假设A、B两球之间存在着相互作用的吸引力，大小恒力F=1.5N，讨论从B球开始运动到两球相撞的过程中，
（1）A、B两球相距最远的距离是多少？此时两球的速度各是多少？
（2）A、B两球相撞时，两球的速度各是多少？

如下图质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止的水平面上的木板，木板质量为4kg，木板与水平面间动摩擦因数为0.02，经过时间2s以后，木块从木板另一端以1m/s相对于地的速度滑出。g取10m/。求这一过程中木板的位移。

 

蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处．已知运动员与网接触的时间为1.2s．若把这段时间内网对运动员的作用当做恒力处理．求此力的大小？(g＝9.8m/s²)

（1）轮船减速时的加速度a多大？
（2）轮船的额定功率p多大？
（3）发现渔船时，轮船已离开码头多远？

(1) 当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.
(2)斜面倾角α．
(3)B的最大速度v_Bm．

（1）若太阳光垂直照射在地球表面，则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少？
（2）若太阳光垂直照射到地球表面，在半径为r的某圆形区域内被完全反射（即所有光子均被反射，且被反射前后的能量变化可忽略不计），则太阳光在该区域表面产生的光压（用I表示光压）是多少？
（3）有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下，太阳光照射到物体表面时，一部分会被反射，还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为ρ，则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8，太阳帆为圆盘形，其半径r=15m，飞船的总质量m=100kg，太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P₀=1.4kW，已知光速c=3.0×10⁸m/s。利用上述数据并结合第（2）问中的结论，求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下，能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化。（保留2位有效数字）

（1）A经过多少时间与B相碰？相碰结合后的速度是多少？
（2）AB与墙壁碰撞后在水平面上滑行的过程中，离开墙壁的最大距离是多少？
（3）A、B相碰结合后的运动过程中，由于摩擦而产生的热是多少？通过的总路 
程是多少？

（1）物体A所受到的静摩擦力大小。
（2）将物体B换成一个大小相同，质量为原来两倍的物体B′后，整个系统由静止开始运动，当物体B′落到地面的瞬间，物体A的速度大小。
（3）在（2）描述的情况下，B′从开始运动至落地的时间。

一新车型赛车沿倾角为θ＝37⁰的专用长斜坡测试道进行测试，该车总质量为m＝1t，由静止开始沿长斜坡向上运动，传感设备记录其运动的速度-时间图象（v-t图象）如图．该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦阻力跟对路面压力的比值为μ＝0.25．0~5s的v-t图线为直线，5s末起达到该车发动机的额定牵引功率并保持该功率行驶，在5s~20s之间，v-t图线先是一段曲线，后为直线．取g=10m/s²，．求:

（1）该车发动机牵引力的额定功率；
（2）车的最大速度v_m；
（3）该车出发后前20s的位移．